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ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-5303-6929
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
Title: Vulnerabilidade de formigas do Cerrado ao aquecimento global: influência de características morfológicas, comportamentais e ecológicas
Alternate title (s): Vulnerability of Cerrado ants to global warming: influence of morphological, behavioral and ecological characteristics
Author: Zuanon, Lino Abdelnour
First Advisor: Vasconcelos, Heraldo Luis de
First member of the Committee: Souza, Laura Carolina Leal de
Second member of the Committee: Neves, Karen Christina Ferreira
Third member of the Committee: Campos, Ricardo Ildefonso de
Fourth member of the Committee: Gonzaga, Marcelo de Oliveira
Summary: O aquecimento global é uma das maiores ameaças à conservação da biodiversidade. Embora a taxa de aquecimento seja mais alta em latitudes mais elevadas, entre os organismos ectotérmicos aqueles que estão sobre maior risco são os que habitam os trópicos, e nesse sentido é urgente entender mais sobre a biologia termal desses organismos. Em meu estudo explorei fatores ecológicos e comportamentais que podem ajudar a explicar a tolerância termal e vulnerabilidade ao aquecimento global de formigas do Cerrado. Primeiramente busquei responder se o tipo de habitat e sítio de nidificação ajudam a explicar a tolerância termal e vulnerabilidade de formigas ao aquecimento global. Para isso, testei a tolerância termal de 64 espécies presentes no solo ou vegetação de áreas de cerrado sentido restrito e floresta semidecídua. Ainda, medi a variação de temperatura entre esses ambientes e estratos. Meus resultados indicam que o tipo de vegetação (cerrado ou floresta) afeta a tolerância ao calor, mas não ao frio, enquanto o estrato de nidificação (solo ou arbóreo) afeta a tolerância ao calor e ao frio. Além disso, encontrei evidências de um forte sinal filogenético na resistência ao calor e na amplitude termal. Quanto a vulnerabilidade ao aquecimento global, encontrei que formigas em áreas de cerrado sentido restrito estão sob maior risco que formigas da floresta semidecídua. No cerrado, as formigas de solo podem ser mais vulneráveis ao aquecimento global que as formigas arbóreas, enquanto que em florestas as formigas arbóreas são as mais vulneráveis. Em segundo lugar, busquei determinar se existe plasticidade espacial e temporal na tolerância termal de formigas do Cerrado. Para isso, testei a tolerância termal de espécies generalistas de habitat que ocorrerem tanto no cerrado sentido restrito quanto na floresta semidecídua. Além disso, avaliei se a tolerância termal varia sazonalmente. Encontrei que a tolerância ao frio varia sazonalmente independentemente do tipo de vegetação ou sítio de nidificação da espécie de formiga. Também encontrei que a tolerância ao calor é maior para comunidades de formigas do cerrado sentido restrito do que as de floresta semidecídua. Finalmente, realizei um experimento de suplementação de carboidrato e proteína para formigas arbóreas com intuito de entender os efeitos da disponibilidade de nutrientes para essas formigas. Observei que tanto a disponibilidade de carboidratos quanto a de proteína aumentaram a riqueza de espécies e a abundância de formigas forrageando nas árvores. Entretanto, apenas a disponibilidade de açúcar aumentou a tolerância termal e o tamanho das colônias em ninhos artificiais. Ainda, a porcentagem de dano por herbívoros em folhas da árvore com maior disponibilidade de açúcar foi menor que em árvores onde não houve suplementação de açúcar. De forma geral, meu estudo reforça a ideia de que variações climáticas dentro e entre ambientes afetam a tolerância termal dos organismos ectotérmicos, indicando que estudos na escala local parecem ser fundamentais para avaliar os efeitos do aquecimento global sobre esses organismos.
Abstract: Global warming is one of the biggest threats to biodiversity conservation. Although the rate of warming is higher at higher latitudes, it is the tropical ectothermic organisms that are the most risk . In this sense, it is urgent to understand more about the thermal biology of these organisms. In my study I explored some of the ecological and behavioral factors that may help explain the thermal tolerance and vulnerability to global warming of Neotropical savanna (Cerrado) ants. Firstly, I sought to understand the extent to which the type of habitat and nesting/foraging stratum help to explain the thermal tolerance and vulnerability to global warming of these ants. For this, I measured the thermal tolerance of 64 species present on the ground or in trees, both in of savanna (cerrado sentido restrito) and semi-deciduous forest areas, and measured the temperature variation in different vertical strata of these two habitats. The results suggest that vegetation type (savanna or forest) affects the heat but not the cold tolerance, whereas the nesting stratum (ground or arboreal) affects both the heat and cold tolerance. Furthermore, I found evidence of a strong phylogenetic signal in the heat and range of thermal tolerances. I also found evidence that savanna ants are more vulnerable to global warming than are ants from the semideciduous forest. Furthermore, in savannas, ground ants seem to be more vulnerable than arboreal ants, while the opposite is true in forests. Secondly, I evaluated if thermal tolerance is a plastic trait among Cerrado ants. For this, I measured the thermal tolerance of habitat generalist species that occurred both in savannas and forests. In addition, I evaluated if the thermal tolerance of species from a given habitat varies seasonally. I found that cold tolerance varies seasonally regardless of the type of vegetation or nesting/foraging stratum where the species occurred. I also found that savanna ants have a greater heat tolerance than those from the forest. Finally, during one year, I performed a carbohydrate and protein supplementation experiment for arboreal ants in order to understand the effects of nutrient availability for these ants. I found that both carbohydrate and protein availability increased the species richness and overall abundance of ants foraging in trees. However, only the supplementation of sugar increased the thermal tolerance and the size of colonies in artificial nests. Trees that received sugar presented lower levels of herbivore damage in their leaves than those from the remaining supplementation treatments. Overall, my study reinforces the idea that climatic variations within and between habitats affect the thermal tolerance of ectothermic organisms, indicating that studies at the local scale are essential to understand the effects of global warming on these organisms.
Keywords: Ecologia termal
Formicidae
Microclima
Limite termal mínimo
Limite termal máximo
Aclimatação
Sazonalidade
Ecologia nutricional
Dieta
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
Language: eng
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais
Quote: ZUANON, Lino Abdelnour. Vulnerabilidade de formigas do Cerrado ao aquecimento global: influência de características morfológicas, comportamentais e ecológicas. 2023. 118f. Tese (Doutorado em Ecologia, Conservação e Biodiversidade) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.8051
Document identifier: https://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.8051
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39477
Date of defense: 25-Aug-2023
Appears in Collections:TESE - Ecologia, Conservação e Biodiversidade

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